Rannsakendur við Háskólann í Georgíu hafa þróað nýtt efni sem hefur eiginleika sem henta vel fyrir lækningatæki eins og grímur og sáraumbúðir. Það er einnig umhverfisvænna en efni sem nú eru notuð.
Með því að nota óofin efni (efni sem eru gerð með því að sameina trefjar án þess að vefa eða prjóna) tókst teyminu undir forystu Gajanan Bhat að búa til sveigjanleg, öndunarhæf og gleypin samsett efni sem eru tilvalin fyrir lækningatæki. Bómullin gerir efnið einnig þægilegt á húðinni (mikilvægur þáttur í lækningatækjum) og auðveldara að jarðgera, sem gerir það umhverfisvænna en svipaðar vörur sem eru nú á markaðnum.
Í rannsóknarstofu sinni í Northern Riverbend rannsóknarstofunni sýnir prófessor Gajanan Bhat fram á hvernig hægt er að vefja teygjanlegt óofið efni og nota það sem lækningaumbúðir. (Ljósmynd eftir Andrew Davis Tucker/Háskólann í Georgíu)
Með fjármögnun frá bandaríska landbúnaðarráðuneytinu (USDA) prófuðu vísindamennirnir ýmsar samsetningar af bómull og óofnum efnum, sem og upprunalegum óofnum efnum, til að meta eiginleika eins og öndun, vatnsupptöku og teygjanleika. Samsett efni stóðu sig vel í prófunum, veittu góða öndun, meiri vatnsupptöku og góða togþol, sem þýðir að þau þola endurtekna notkun.
Eftirspurn eftir óofnum efnum hefur aukist á undanförnum árum og markaðsvirði þeirra er áætlað að nái 77 milljörðum Bandaríkjadala árið 2027, samkvæmt skýrslu frá Acumen Research and Consulting. Óofnum efnum er mikið notað í heimilisvörur eins og bleyjur, kvenhreinlætisvörur og loft- og vatnssíur. Þau eru vatnsheld, sveigjanleg, öndunarhæf og geta þeirra til að sía loft gerir þau tilvalin til læknisfræðilegrar notkunar.
„Sumar af þessum vörum sem notaðar eru í lífeðlisfræðilegum tilgangi, svo sem plástrar og sáraumbúðir, þurfa einhverja teygju og bata eftir teygju. En þar sem þær komast í snertingu við líkamann getur notkun bómullar í raun verið gagnleg,“ segir Fjölskyldu- og neytendaháskólinn. Þjónustur, sagði Barth, formaður textíl-, vöru- og innanhússhönnunardeildar, sem var meðhöfundur greinarinnar ásamt núverandi framhaldsnema, nemendum D. Partha Sikdar (fyrsti höfundur) og Shafiqul Islam.
Þótt bómull sé ekki eins teygjanleg og óofin efni, þá er hún meira gleypandi og mýkri, sem gerir hana þægilegri í notkun. Bómull er einnig mikilvæg uppskera í Georgíu og mikilvægur hluti af hagkerfi fylkisins. Bandaríska landbúnaðarráðuneytið (USDA) er alltaf að leita að nýjum notkunarmöguleikum fyrir bómull og Barth lagði til að þeir „sameinuðu teygjanleg óofin efni við bómull til að búa til eitthvað sem er ríkt af bómullarinnihaldi og teygjanlegt.“
Prófessor Gajanan Bhat prófar teygjanlegt óofið efni með gegndræpismæli í rannsóknarstofu sinni í Riverbend North rannsóknarstofunum. (Ljósmynd eftir Andrew Davis Tucker/Háskólanum í Georgíu)
Barth, sem sérhæfir sig í óofnum efnum, telur að efnið sem myndast geti varðveitt þá eiginleika sem óofnir dúkar hafa, en jafnframt verið auðveldara í meðförum og niðurbrjótanlegt.
Til að prófa eiginleika samsettra efnanna sameinuðu Bhat, Sikdar og Islam bómull við tvær gerðir af óofnum efnum: spunbond og bráðblásið efni. Spunbond óofin efni innihalda grófari trefjar og eru almennt seigfljótandi, en bráðið pressað óofið efni inniheldur fínni trefjar og hefur betri síunareiginleika.
„Hugmyndin var: ,Hvaða samsetning mun gefa okkur góðar niðurstöður?‘“ sagði Butt. „Þú vilt að það teygist og endurheimti vel, en sé líka andar vel og hafi frásogshæfni.“
Rannsóknarteymið útbjó óofin efni af mismunandi þykkt og blandaði því saman við eitt eða tvö blöð af bómullarefni, sem leiddi til 13 afbrigða til prófunar.
Prófanir hafa sýnt að samsetta efnið hefur betri vatnsupptöku samanborið við upprunalega óofna efnið, en viðheldur samt góðri öndun. Samsett efni taka í sig 3-10 sinnum meira vatn en efni sem ekki eru úr bómull. Samsetta efnið varðveitir einnig getu óofinna efna til að jafna sig eftir teygju, sem gerir þeim kleift að taka við sjálfkrafa hreyfingum án aflögunar.
Í framleiðsluferlinu á samsettum óofnum efnum er hægt að nota bómull af lægri gæðum og stundum jafnvel úrgangs- eða endurunninn bómull frá framleiðslu á vörum eins og bolum og rúmfötum, segir Barth, prófessor í trefjum og textíl við íþróttasamband Georgíu. Þannig er afurðin umhverfisvænni og ódýrari í framleiðslu.
Rannsóknin var birt í tímaritinu Industrial Textiles. Meðhöfundar eru Doug Hinchliffe og Brian Condon frá USDA Southern Regional Research Center.
Birtingartími: 23. janúar 2024